یک سیستم کمکی خودآموز هوشمند برای صنعت و تولید

1 مارس 2022 -توسط Fraunhofer-Gesellschaft

نرخ بهره وری برای ماشین آلات تولید اغلب بسیار کمتر از آنچه فناوری می تواند به آن دست یابد، کاهش می یابد. دلیل رایج این است که کارکنان باتجربه همیشه در دسترس نیستند وقتی یک شکست رخ می دهد در حالی که سایر کارمندان تجربه لازم برای حل علت واقعی را ندارند. اینجاست که MADDOX وارد می‌شود. یک سیستم کمکی هوشمند و خودآموز که از روش‌های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل ماشین و پردازش داده‌ها استفاده می‌کند. از طریق تشخیص الگو، شباهت‌هایی را در خرابی‌هایی که در گذشته رخ داده است، جستجو می‌کند. این سیستم توسط Peerox GmbH توسعه یافته است.

در طول زمان از کار افتادن دستگاه معمولاً برای رفع آن به دانش و تجربه همکاران ارشد نیاز است. با این حال، آنها اغلب در این لحظات حیاتی غایب هستند، و باعث می‌شود کارکنان کم‌تجربه‌تر خود دلیلی برای رفع آن پیدا کنند. حتی اگر مستندات گسترده ای ارائه شود، یافتن اطلاعات صحیح در صورت بروز نقص و تحت فشار غیرضروری کارکنان می تواند چالش بزرگی باشد. در نتیجه، علت واقعی شکست به ندرت برطرف می شود. در عوض، آنها اغلب تکرار می شوند. این سناریوهای رایج در صنایع تولیدی، تمرکز Peerox GmbH است. دستیار هوشمند و خودآموز آنها، سیستم MADDOX، به افزایش راندمان در ساخت، کاهش ضایعات و کمک به تولید اقتصادی تر و زیست محیطی کمک می کند. نمونه هایی را می توان در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی و داروسازی یافت. Peerox در تابستان 2019 به عنوان اسپین آف Fraunhofer در درسدن توسط آندره شولت و مارکوس ویندیش با حمایت EXIST Transfer of Research، یک برنامه بودجه توسط وزارت امور اقتصادی و اقدام اقلیمی فدرال آلمان تاسیس شد. امروزه این شرکت در مجموع 17 کارمند دارد.

آندره شولت، مدیرعامل Peerox GmbH می‌گوید:

“بسیاری از تاسیسات تولید به سختی می توانند نرخ بهره وری خود را بیش از 60 درصد به دست آورند. فضای زیادی برای بهبود وجود دارد. در بیشتر موارد، مشکل از رفع نشدن علت واقعی خرابی ناشی می شود – برای مثال، یک اپراتور نمی تواند تشخیص دهد که آیا که نوار لغزنده مسدود شده است، خلاء مسدود شده است یا  ریشه خرابی چیزی کاملاً متفاوت باشد. البته کارکنانی هستند که تمرین و دانش لازم را دارند اما اغلب در مواقع اضطراری در دسترس نیستند. با توجه به تغییرات جمعیتی، کمبود نیروی ماهر و نرخ گردش مالی بالاتر، صنایع تولیدی بیش از پیش به تمرین و دانش کارکنان باتجربه خود وابسته می‌شود که این امر باعث ایجاد مشکل جدی‌تر می‌شود. Peerox GmbH با دیجیتالی کردن دانش عملی کارکنان در MADDOX به این موضوع می پردازد.

“کارکنان اغلب نمی دانند که هنگام جستجوی علت خرابی از چه عبارتی استفاده کنند. به عنوان مثال، اگر ظرف ماست له شده باعث از کار افتادن ماشین آلات شود، می توانند در پایگاه داده برای “تسمه”، “ظرف”، “بند” جستجو کنند. ‘ یا یک کلمه کلیدی دیگر. اما به طور کلی، اگر آنها به اندازه کافی سریع چیزی را که به دنبال آن هستند پیدا نکنند، به هیچ وجه جستجوی بیشتر یا استفاده از پایگاه داده را نمی بینند. بنابراین MADDOX یک راه حل مبتنی بر داده است. شولت توضیح می‌دهد که از داده‌های ماشین مانند منحنی‌های فشار، دما، سیگنال‌های حسگر فوتوالکتریک یا کدهای خطا استفاده می‌کند.

الگوریتم جستجوی خودآموز از الگوریتم های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل داده های ماشین استفاده می کند و دسته بندی هایی متشکل از الگوهای داده مشابه ایجاد می کند. سپس این کارت‌ها به کارت‌های دانش دیجیتال پیوند داده می‌شوند، جایی که کارمندان می‌توانند از متن، تصاویر و ویدئو برای ایجاد مستندات بصری از شکست‌ها و راه‌حل‌ها استفاده کنند – شبیه به یک صفحه ویکی. اگر نقصی در ماشین‌آلات رخ دهد، الگوریتم الگوهای داده را تجزیه و تحلیل می‌کند، دسته‌های مشابه را جستجو می‌کند و کارت دانش مربوطه را از طریق تبلتی که به پلتفرم متصل نیست به کاربر نمایش می‌دهد – اگر دستیار هوشمند در حال عمل باشد، این اصل است. . اگر آن مشکل خاص (مثلاً یک نازل کثیف) قبلاً چهار هفته پیش رخ داده باشد، MADDOX راه‌حل احتمالی را پیشنهاد می‌کند که اپراتور می‌تواند آن را رد یا تأیید کند، و در مقابل، MADDOX یاد می‌گیرد که چه ورودی‌های پایگاه داده در چه موقعیتی مفید هستند. این الگوریتم را آموزش می دهد و به آن اجازه می دهد تا به سرعت یاد بگیرد. پیش پردازش تخصصی داده ها و کاهش ابعاد به الگوریتم اجازه می دهد تا منحنی یادگیری سریع داشته باشد.

دستیاران دیجیتال با تخصص روانشناسی

وی می‌گوید: «به طور کلی، MADDOX مانند یک همکار دیجیتالی عمل می‌کند که همیشه برای کمک کردن در کنارش است. مؤلفه روانشناختی نیز نقش مهمی دارد. چندین ویژگی در سیستم مدیریت دانش مبتنی بر لینوکس، انگیزه های انسانی مانند کمک و قدردانی را در خود جای داده است. این در عوض افراد را به استفاده مکرر از سیستم تشویق می‌کند و کاربران را تشویق می‌کند تا ورودی‌ها را تأیید، رد، تصحیح و گسترش دهند و همچنین دانش عملی خود را به اشتراک بگذارند. این همکاری طولانی مدت تیم با روانشناسان مهندسی در TU Dresden بود که امکان ادغام این ویژگی های اساسی را در دستیار فراهم کرد. شولت می‌گوید: «این رازی است که ما را از سایر سیستم‌های مدیریت دانش متمایز می‌کند. ما مؤلفه‌های روان‌شناختی را ترکیب می‌کنیم که به ما امکان می‌دهد تعامل را افزایش دهیم، اسناد را بهبود بخشیم و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهیم».

این شرکت در حال حاضر در صنعت فرآوری و بسته بندی تخصص دارد. در بلندمدت، آنها همچنین قصد دارند بخش‌های دیگری مانند صنایع نیمه‌رسانا، خودروسازی و شیمیایی را هدف قرار دهند. MADDOX در حال حاضر برای بسته بندی دارویی در Bayer AG در لورکوزن مستقر است.